Il fenomeno del carsismo spiegato ai bambini

Tipi di forme carsiche

Un'area carsica è generalmente caratterizzata da numerose grotte, doline, sorgenti e scarso drenaggio superficiale. Le Montagne di Guadalupe contengono molte grotte, ma poche di queste caratteristiche sono tradizionalmente utilizzate per definire il carsismo. Le grotte dei Monti Guadalupe precedono i grandi canyon e le caratteristiche superficiali ben definite che vediamo oggi. Poiché lo sviluppo delle grotte è molto più antico rispetto al paesaggio circostante, sono poche le caratteristiche carsiche tipiche che si trovano quando le grotte e il paesaggio si sviluppano nello stesso momento.

La maggior parte delle grotte che conosciamo (come la Mammoth Cave nel Kentucky) si sono formate grazie all'acqua piovana che scioglie lentamente il calcare. L'acqua che sprofondava attraverso fratture allargate e doline alla fine si è trasformata in corsi d'acqua e fiumi sotterranei che hanno creato complessi sistemi di grotte. Le grotte dei Monti Guadalupe si sono formate in modo molto diverso.

Tra i quattro e i sei milioni di anni fa, le acque ricche di solfuro di idrogeno (H2S) iniziarono a migrare attraverso le fratture e le faglie del calcare del Capitan. Quest'acqua si mescolò con l'acqua piovana che scendeva dalla superficie. Quando le due acque si mescolarono, l'H2S si combinò con l'ossigeno trasportato dall'acqua piovana e formò acido solforico (H2SO4). Questo acido ha dissolto il calcare lungo le fratture e le pieghe della roccia, formando la Carlsbad Cavern. Questo processo ha lasciato dietro di sé massicci depositi di gesso, argilla e limo a testimonianza della formazione della grotta.

Paesaggio carsico

I terreni carsici sono creati dalla dissoluzione di rocce solubili, principalmente calcare e dolomia. Le aree carsiche sono caratterizzate da forme distintive (come sorgenti, grotte, doline) e da un'idrogeologia unica che dà luogo a falde acquifere altamente produttive ma estremamente vulnerabili alla contaminazione.

Alcune aree carsiche degli Stati Uniti sono famose, come le sorgenti della Florida, le Carlsbad Caverns nel Nuovo Messico e le Mammoth Cave nel Kentucky, ma in realtà circa il 20% della superficie terrestre degli Stati Uniti è classificata come carsica. Altre parti del mondo con vaste aree carsiche sono la Cina, l'Europa, i Caraibi e l'Australia.

L'idrogeologia carsica è caratterizzata da una rete di fessure, fratture e condotti interconnessi, inseriti in una matrice rocciosa a permeabilità relativamente bassa. La maggior parte del flusso e del trasporto delle acque sotterranee avviene attraverso la rete di aperture, mentre la maggior parte dell'immagazzinamento delle acque sotterranee avviene nella matrice. Di conseguenza, la maggior parte degli acquiferi carsici è altamente eterogenea e anisotropa e gran parte della ricerca sul carsismo si è concentrata sullo sviluppo di approcci innovativi per una migliore comprensione e gestione di queste preziose risorse idriche.

Significato della topografia carsica

Questo lavoro tratta un modello di evoluzione del paesaggio per calcolare le forme carsiche a pozzetto. Il modello CHILD viene utilizzato per modellare i processi geomorfici a scala regionale. Dopo aver esaminato brevemente i principi di CHILD e le equazioni dei processi di dissoluzione del calcare, viene descritto in dettaglio il modello di denudazione. La relazione tra dissoluzione sottocutanea e denudazione della topografia è introdotta per mezzo di un'equazione empirica associata ai processi epigei: la denudazione è considerata proporzionale alla dissoluzione nella zona sottocutanea. Il modello tiene conto di una dissoluzione anisotropa nello spazio, secondo quanto osservato nella realtà o descritto da scenari di evoluzione del paesaggio carsico a pozzetto. I terreni carsici a pozzetto simulati sono confrontati con i paesaggi reali mediante diversi criteri morfometrici: pendenza, rilievo relativo e proprietà di scala. I risultati confermano l'importanza dei processi di dissoluzione anisotropi e potrebbero fornire una validazione numerica dei processi epikarst per descrivere la genesi del carsismo a pozzetto.

Processi carsici e forme del territorio

I terreni carsici si formano per dissoluzione di rocce solubili come calcare, dolomia, marmo, gesso e alite. Nel carsismo si formano spazi o condotti nel sottosuolo che consentono un rapido movimento delle acque sotterranee. In questi luoghi l'acqua si sposta rapidamente dalla superficie terrestre al sottosuolo. Gli spazi sotterranei formati naturalmente in cui si può entrare sono chiamati grotte. Le doline, i corsi d'acqua che scompaiono e le grotte sono tutte caratteristiche comuni del carsismo. Il psuedokarst si riferisce ad aree con caratteristiche come i tubi di lava, dove si sono formate grotte e condotti, anche se non attraverso il processo di dissoluzione.

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